绝缘细线吊着一质量为m的矩形线圈,线圈有一部分处在图1所示的以虚线框为边界的水平匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B随时间t变化如图2所示,若线圈始终保持

◎ 题目

绝缘细线吊着一质量为m的矩形线圈,线圈有一部分处在图1所示的以虚线框为边界的水平匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B随时间t变化如图2所示,若线圈始终保持静止,那么,细线的拉力F随时间t变化的图象可能是(  )
A.
魔方格
B.
魔方格
C.
魔方格
D.
魔方格
魔方格

◎ 答案

磁感应强度在0到t0内,由于磁感应强度垂直纸面向里为正方向,则磁感线是向里,且大小增大.所以由楞次定律可得线圈感应电流是逆时针,根据左手定则判断出下边框所受安培力的方向向上,
根据法拉第电磁感应定律得线圈感应电流是不变的.
线框受重力、拉力和安培力,根据平衡条件得:
细线的拉力F=mg-F=mg-BIL
由于磁感应强度B随时间均匀增大,所以下边框所受安培力均匀增大,所以细线的拉力F随时间均匀减小.
磁感应强度在t0到2t0内,磁场不变,则没有感应电流,细线的拉力F=mg,
而在磁感应强度在2t0到3t0内,同理可知感应电流方向为正,磁感应强度B随时间均匀减小,线圈感应电流方向是顺时针,
下边框所受安培力的方向向下,所以细线的拉力F=mg+F
由于磁感应强度B随时间均匀减小,所以下边框所受安培力均匀减小,所以所以细线的拉力F随时间均匀减小.
故选C.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“绝缘细线吊着一质量为m的矩形线圈,线圈有一部分处在图1所示的以虚线框为边界的水平匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B随时间t变化如图2所示,若线圈始终保持…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】,【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】,【法拉第电磁感应定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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